“俄亥俄州立大学开发横向热电装置 可利用汽车尾气中的废热发电”

世界汽车信息热电发电机可以利用废热产生电力，有望成为降低温室气体排放的有用工具。 但是，这种设备存在着发电机热端需要接触电的最棘手的问题。 对产生电流的材料来说，热端一般太热，发电机逐渐失效。

(图片来源:俄亥俄州立大学)

所谓的横向热电装置，通过产生垂直于传导设备的电流不会发生这个问题，只需要接触发电机的冷端即可。 虽然被认为是有前途的技术，但产生这种边电压( sideways voltage )的材料实际上并不高效，这是众所周知的。 据外国媒体报道，在新的研究中，俄亥俄州立大学的研究者发现了单一的材料。 由铼和硅构成的该层状结晶成为横向热电器件中的金化合物。

研究人员解释说，由于其罕见的特点，这种材料可以作为高效的热电发电机。 它带有正电荷和负电荷，这两个电荷不是平行前进，而是独立移动。 这意味着电荷曲折到达接触点，产生电流。

研究人员建造了一个晶体约2英寸长的热电发电机，同时揭示了当晶体处于设备的特定位置时，可以产生惊人的电力。 俄亥俄州立大学的化学生化学教授joshua goldberger解释说:“这些材料和以前流传的热电发电技术一样有效，但克服了其中最大的缺点。 这首次表明了这种设备是可行的。 这个化合物的效率比以往的任何横向装置都要高几个数量级，和你能买到的商用产品一样好，但我期待它会变得更简单可靠。 ”

97%的能量来自热量。 但是，大部分热量被浪费了，从烟囱、汽车排气管排出。 俄亥俄州立大学的机械与航空空宇宙工程学教授joseph heremans说:“废热确实有重要的作用。 以往，要求以热能为动力的发动机的效率化。 为了吸收热量进行发电，希望开发没有可动部件的小型发动机。 ’他们现在做到了这一点。

由于该热电元件大多由多种化合物组成，因此大部分材料只能传输一种电荷。 其接触的多少和复杂阻碍了容易构筑、能耐高温的高效热电发电机的开发。 两年前，同一研究小组在不同的化合物中发现了意想不到的特征。 这个化合物允许电子和空孔(分别是负电荷和正电荷的来源)单独移动，就等于一个电荷沿着南北高速公路移动，另一个电荷沿着东西高速公路移动。 此后，研究者一直在努力寻找具有相同功能的晶体。 迄今为止，他们检索了国际数据库的11万多种晶体结构，通过实验确认了具有这些性质的15种材料。

俄亥俄州立大学的材料科学工程教授wolfgang windl说:“我们要做的是将电线连接到一端，通过某种方法使晶体取向，从而制造出没有可动部件的发电机。 可以利用房子、汽车和火箭中的废热，继续产生无排放电力。 ”

理论上，用这种化合物制造的发电机可以利用任何地方产生的热量，调整晶体的大小。

heremans说，这台发电机可以利用汽车的废气产生足够的电力，使车辆前进。 他赞成在小范围内采用这项技术，“小规模应用不欢迎多而复杂的处理方案。 因为价格太高了。 这样简单的处理方案，也许是最好的。 ”